Form Grammatik

Definition

Eine Shape-Grammatik ist formal als ein 4- Tupel definiert {\ displaystyle G = (V_ {T}, V_ {M}, R, I)}.

• {\ displaystyle V_ {T}} ist eine endliche Menge von Figuren,
• {\ displaystyle V_ {M}} ist eine endliche Menge von Figuren, sodass {\ displaystyle V_ {T} * \ Cap V_ {M} = \ Sigma}.
• {\ displaystyle R}Ich bin immer noch für die Produktionsregel
• {\ displaystyle I}ist die Ausgangsfigur , die aus Elementen von{\ displaystyle V_ {T} *} und {\ displaystyle V_ {M}}.

Elemente der Menge {\ displaystyle V_ {T} *} sind eine endliche Anordnung von beliebig geschlagenen Elementen aus {\ displaystyle V_ {T}} meine beliebige Skalierung oder Orientierung.

Elemente aus {\ displaystyle V_ {T} *}, der eine in der Regel {\ displaystyle (u, v)} aus {\ displaystyle R}oder sonst {\ displaystyle I}Forkommen wurden Terminal- Figuren beendet .

Elemente aus {\ displaystyle V_ {T}}mind so genannte nonterminal figure oder marker . Elemente{\ displaystyle (u, v)} aus {\ displaystyle R}Formregeln wurden bzw. wurden Die Produktionsregel wurde angenommen und wird in der Form{\ displaystyle u-> v} notieren.

Die Links Seite {\ displaystyle u} Dies ist ein gutes Beispiel für eine Person {\ displaystyle V_ {T} *} Kombiniere auch meine eigenen Elemente {\ displaystyle V_ {T}}.

Die gerade Seite {\ displaystyle v} Dies ist eine Figur und es ist eine gute Idee {\ displaystyle V_ {T} *} einbinden {\ displaystyle u} Entschuldigung, Halsknochen Element aus {\ displaystyle V_ {T} *} in {\ displaystyle u}, kombiniert mit meinem Element Element {\ displaystyle V_ {M}}, oder demselben Element aus {\ displaystyle V_ {T} *} in {\ displaystyle u}, mit einem Zusätzlichen Element aus {\ displaystyle V_ {T} *} kombiniert mit meiner elementaren aus {\ displaystyle V_ {M}}.

{\ displaystyle I} ist die Startfigur, dehend aus Elementen von {\ displaystyle V_ {T} *} und {\ displaystyle V_ {M}}. Dies ist in der Regel die Norm{\ displaystyle u} in einer Regel {\ displaystyle (u, v)} in {\ displaystyle R} vorkommt.

Beschreibung

Eine Form Grammatik Besteht aus Regeln Sowie Einen Generierungs- Motor WELCHE die Regeln auswählt und Verarbeitet BZW. berechnet. Eine Regel bestimmt Wie eine existierende Figur (BZW. ein Teil Davon) im Geometric Chen Raum transformiert Werden Kann. Die Definition Eine Form Grammatik folgt , wo Standarddefinition Einer Phrasenstrukturgrammatik von Chomsky, Wobei statt Symbol, Abbildung ( „Formen“) used Werden.

Eine Form Grammatik Generiert Eine Abbildung Durch rekursive anwenden die Form Regeln, beginnend mit der Start-Abb. Das Plan Ergebnis die angewendeten Regel Auf eine vorhandene Bild, Eine neue Figur ist immer, stirbt aus der vorhandenen Abbildung Besteht, Wobei ein Vorkommnis, wo Link Seite der Regel in der Neuen Abbildung Durch Die Abbildung auf der Seite rechts die Regel Ersetzt Wird.

Eine Shape-Grammatik minimiert die Produktionsregel (= Shape-Regeln) am besten. Einer Verhaltenskodex, Zumindest eine Transformationsregel und einer Terminierungsregel. Diese Startregel beginnt den Generierungsprozess zu starten, da der Terminierungsregel gilt für die Generierung abzuschliessen. Es gibt nur eine Möglichkeit, den Prozess zu stoppen, dh den Marker (= Nonterminal) zu entfernen. Im Gegensatz zu Chomsky-Grammatik can Produktionsregeln in Form Gramm nicht nur Serien März Sondern Auch parallel angewandt Werden, ähnlich sie Ablauf von L-Systemen .

Ein Shape-Grammatik-System hat einen bestimmten Arbeitsbereich, in dem die erzeugten Formen angekündigt wurden. Die Generations-Engine ist die leistungsstärkste Figur nach dem Start der Seite der Shape-Regeln. Würde mehr als eine berechnete Regel, welche Engine wurde viel gelobt. Eine Alternative Methode ist es, haben keinen Einfluss auf Eine Regel auszuwählen, Und dann alle Übereinstimmungen der Linken Seite current Abbildung zu suchen mit der. Gibt es mehrere Übereinstimmungen, wird je nach Implementierung geändert

• Die Regel aller Immunimpfungen Parallel dazu
• Diese Regel gilt für alle Immunsysteme (zB zu inconsistenzen führen)
• und es ist notwendig, sich mit der Angelegenheit zu befassen.

Parametrische Form-Grammatik sind eine Erweiterung von Shape-Grammatik. Eine Menge von Produktionsregel war Shape Rule Schedule ({\ displaystyle \ alpha -> \ beta}), die als parametrische Figuren verwendet werden. Durch das Einfügen von Konstenwerten in die Variablen von{\ displaystyle \ alpha} und {\ displaystyle \ beta}Wurden neue Shape-Regeln definiert, in der Welt wohlgeformt. Durch diese Generalisierung kann eine größere Variation von Figuren generiert werden.

Anwendung

Shape Grammatik war ursprünglich für Gemälde und Skulpturen präsentiert, ^{[1] hat sich} in der Architektur ( Computer-aided architectural design ) entwickelt. Gestalten Sie die Grammatik des Grundstücks, für kleine, klar definierte Probleme, die die Grundlage des Layouts der Innenräumen oder der Fassaden von Gebäuden sind. Form Grammatik bestehen oft in der Regel gesehen. So Besteht sterben von William Mitchell ^[2] präsentiert Form Grammatik zur Generierung Einer Villa im Stile des italienischen Architekten Andrea Palladio aus 69 Regeln, sterben in acht Durchführungsschritten angewendet Werden.

In der Computergrafik in Jahrzehnten eine Bedeutung. Formgrammatik wurde uns bis zur Staatslehre gegeben (zB für Filme oder Videospiele). Shape Grammatik Image Die Basis für zahlreiche entwickelte Systeme, die Produktionsregeln und Variationen von unterschiedlichen 3D-Modellen generieren. Sowohl realistisch aussehende Straßenplenen, so können auch Flächen oder Innenräume von Gebäuden erstellt werden. ^{[3] [4] [5]}

Wiegen Berekenen in der Form „Grammatik“ wurde gewählt, zählen Industriedesign und Ingenieurswissenschaften. ^[6]

Software Prototypen

Hier ist eine Liste von Internet-basierten Tools, Software-Prototypen aus Shape-Grammatik-Systemen. ^[7] [8]

• Grammatik-Umgebung
• GRAPE
• SD2
• Form Grammatikinterpreter
• Shaper2D
• SPaPP
• SubShapeDetector
• Yingzao fashi Gebäudegenerator

Siehe auch

• Formale Grammatik
• Graphersetzungssystem
• Lindenmayer-System
• Produktionssystem (Informatik)
• Prozedurale Synthese

Literatur

• G. Stiny, J. Gips: Formengrammatik und die generative Spezifikation von Malerei und Skulptur . In: Information Processing , 71, 1972, S. 1460-1465. Nord-Holland-Verlag.
• G. Stiny: Einführung in Form und Form der Grammatik . In: Umwelt und Planung B: Planung und Entwurf , 7 (3), 1980, S. 343-351.
• TW Knight: Transformationen im Design: Ein formaler Zugang zu stilistischem Wandel und Innovation in der bildenden Kunst . Cambridge University Press, 1994.
• G. Stiny: Shape: Über Sehen und Tun reden . MIT Press, Cambridge MA 2006.

Weblinks

• www.shapegrammar.org
• Form Grammatik und Stil Simulation (Liste der Referenzen)
• Formgrammatik-Implementierung: von der Theorie zur verwendbaren Software (Übersicht über aktuelle Implementierungen)

Einzelstunden

1. ↑ ^{Hochspringen nach:a b} G. Stiny, J. Gips: Formgrammatik und die generative Spezifikation von Malerei und Skulptur . In: Information Processing , 71, 1972, S. 1460-1465. Nord-Holland-Verlag. (english Figur-Grammatik und die Generative Spezifikation von Gemälden und Skulpturen )
2. Hochspringen↑ W. Mitchell: Die Logik der Architektur . MIT Press, London 1990.
3. Hochspringen↑ Gemeinde Yoav, Pascal Mueller: Prozessmodellierung von Städten . (PDF)
4. Hochspringen↑ Jan Halatsch, Antje Kunze, Gerhard Schmitt: Verwendung der Formgrammatik für die Masterplanung . Design Computing and Cognition ’08 (2008), S. 655-673
5. Hochspringen↑ Pascal Müller et al .: Prozessmodellierung von Gebäuden . (PDF)
6. Hochspringen↑ J. Cagan: Engineering Shape Grammatik: Wo waren wir und wo gehen wir hin? In: Antonsson, J. Cagan (Hrsg.): Formale Konstruktionssynthese . Cambridge Universitätspresse, Cambridge Großbritannien 2001.
7. Hochspringen↑ A. McKay, SC Chase, K. Shea, HH Chau: Räumliche Grammatik-Implementierung: Von der Theorie zur nutzbaren Software . In: Künstliche Intelligenz für Konstruktion, Analyse und Fertigung (AI EDAM), 26 (02), 2012, S. 143-159.
8. Hochspringen↑ G. Stiny: Räumliche Beziehungen und Grammatik . In: Umwelt und Planung B: Planung und Design , 9 (1), 1982, S. 113-114.